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化学计量在实验中的应用(第2课时)
【学习目标】
1.知道影响气体体积大小的因素; 2. 能说出气体摩尔体积的含义;
3. 能运用气体摩尔体积的计算公式进行简单的计算。 【学习过程】
物质的体积与组成物质粒子有什么关系? 物质 Fe Al H2O H2SO4 H2 O2 CO2 物质的量(mol) 1 1 1 1 1 1 1 质量(g) 56 27 18 98 2 32 44 密度(g·cm) 7.8 2.7 1.0 1.83 0.0899 1.429 1.977 -3体积(cm) 7.2 10 18 53.6 22.4 22.4 22.3 3(1)总结规律:①相同条件下,相同物质的量的不同物质所占的体积:固体<液体<气体。②相同条件下,相同物质的量的气体体积近似相等,而固体、液体却不相等。
(2)决定物质体积大小的因素:①物质粒子数的多少;②物质粒子本身的大小;③物质粒子之间距离的大小。
(3)决定气体体积大小的因素:气体分子间平均距离比分子直径大得多,因此,当气体的物质的量(粒子数)一定时,决定气体体积大小的主要因素是粒子间平均距离的大小。
(4)影响气体分子间平均距离大小的因素:温度和压强,温度越高,体积越大;压强越大,体积越小。当温度和压强一定时,气体分子间的平均距离大小几乎是一个定值,故粒子数一定时,其体积是一定值。
1. 气体摩尔体积:一定的温度和压强下,单位物质的量气体所占的体积叫气体摩尔体积。Vm = V/n,单位为L·mol和m·mol。
(1)标准状况即0℃、1个大气压(101 kPa),简写为STP。
(2)在相同的温度和压强下,1mol任何气体所占的体积在数值上近似相等。任何气体包括纯净气体和混合气体。
(3)标准状况下,气体的摩尔体积约为22.4 L·mol。
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(4)气体摩尔体积受温度和压强的影响,不同条件下,气体的摩尔体积可能不同,标况下约为22.4 L·mol,但不是标况时也可能是22.4 L·mol(比如温度高于0℃,压强小于101 kPa)。
2. 阿伏加德罗定律:
(1)定义:相同温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。(即同温同压同体积同分子数)
(2)推论:(n:物质的量;ρ:气体的密度;M:气体的摩尔质量;V:气体的体积;m:气体的质量;N:气体的分子数)
①同温、同压下:V1/V2 = n1/n2 = N1/N2 ②同温、同体积下:P1/P2 = n1/n2 = N1/N2
③同温、同压下:ρ1/ρ2 = (M1/M2) ·(m2/m1) ④同温、同压、同体积下:m1/m2 = M1/M2
⑤同温、同压、同质量下:V1/V2 = M2/M1
同温、同体积、同质量下:P1/P2 = M2/M1
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(1)标准状况下的气体摩尔体积:
(2)计算公式:n===
mNV(标准状况)。
MNA22.4
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(3)若没有给出标准状况下,不能直接应用22.4L·mol进行计算;已知在标准状况下,...........而给出的是非气体物质(如H2O),不能直接应用22.4L·mol进行计算。
..【当堂检测】
1. 下列说法中正确的是 ( )
A.标准状况下,22.4 L·mol就是气体摩尔体积 B.1 mol H2的质量只有在标准状况下才约为2 g C.标准状况下,18 g水的体积为22.4 L
D.H2和O2的混合气体1 mol在标准状况下的体积约为22.4 L 2. 在标准状况下,与12 g H2的体积相等的N2的( )
A.质量为12 g B.物质的量为6 mol C.体积为22.4 L D.物质的量为12 mol 3. 标准状况下,下列物质占体积最大的是( )
A.98 g H2SO4 B.6.02×10个CO2 C.44.8 L HCl D.6 g H2
4. (1)9.03×10个CH4中,含________mol碳原子,________mol氢原子,________mol质子,________mol电子,与________个NH3含有相同数目的氢原子,标准状况下9.03×10个CH4所占的体积为________。
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(2)相同温度和压强下,等质量的SO2和O2。二者体积比为___,分子个数比________,密度比________。
(3)标准状况下的甲烷和一氧化碳的混合气体8.96 L,其质量为7.60 g,则混合气体平均相对分子质量为________;混合气体中甲烷的体积为________;一氧化碳的质量为________。 5. 对一定量气体体积的探究。已知1 mol不同气体在不同条件下的体积:
化学式 H2 O2 CO H2 CO2 N2 NH3 条件 0 ℃,101 kPa 0 ℃,101 kPa 0 ℃,101 kPa 0 ℃,202 kPa 0 ℃,202 kPa 273 ℃,202 kPa 273 ℃,202 kPa 1 mol气体体积/L 22.4 22.4 22.4 11.2 11.2 22.4 22.4 (1)从上表分析得出的结论:①1 mol任何气体,在标准状况下的体积都约为________。②1 mol不同的气体,在不同的条件下,体积_____(填“一定”、“一定不”或“不一定”)相等。
(2)理论依据:相同条件下,1 mol任何气体的体积几乎相等,原因是①__________,②__________。
(3)应用:在标准状况下,4 g O2的体积为多少升?(写出计算过程) 答案与解析 题号 1 答案 D 解析 气体摩尔体积是指一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占有的体积,22.4 L·mol仅是标准状况下气体摩尔体积的近似值,A项不正确;1 mol H2的质量与是否是标准状况无关,B项不正确;标准状况下,水不是气体,18 g水的体积不是22.4 L,C项不正确 2 B 12 g=6 mol,则标准状况下n(N2)也应2 g/mol-1n(H2)=为6 mol,6 mol N2的质量为6 mol×28 g/mol=168 g,在标准状况下的体积为6×22.4 L 3 D A中H2SO4为液态,体积较小;B中n(CO2)=1 mol,- 3 -文档收集于互联网,如有不妥请联系删除.